矿床学课件第十六章变质矿床.ppt

矿床学,第十六章 变质矿床,第十六章 变质矿床,1 概念及特点 2 形成条件 3 成矿作用及矿床类型 4 大理石矿床,1 概念及特点,一、概念 1、变质矿床：变质矿床（metamorphic deposit;metamorphic ore deposit）指早期形成的岩矿石经变质作用改变其原来的形状、组构和组份，使原来的物质组份发生强烈改造或活化转移、富集形成的矿床。,1 概念及特点,2、受变质矿床：受变质矿床（metamorphosed ore deposit）是指原先形成的矿床经变质作用使原先的矿体形态、矿石组构、组份发生不同程度的变化，但未改变其工艺技术特性的一类矿床。如沉积菱铁矿床变质成铁矿床。,1 概念及特点,3、变成矿床：变成矿床（metamorphogenic deposit）即变质生成矿床的简称。原来的岩石受变质作用形成矿床或原来的矿床经变质作用形成具另一种工艺技术特性的矿床。如煤石墨，石灰岩大理岩。,1 概念及特点,二、特点 1、矿床产于区域构造运动或岩浆活动的变质岩系中；2、矿床具明显的矿物相水平分带：沸石相，绿片岩相，蓝闪石片岩相，角闪石相，麻粒岩相，榴辉岩相；,1 概念及特点 二、特点,3、矿体形态产状规模受下列因素影响：1）原岩矿性质：如内生矿床形态复杂，沉积矿床相对规则；2）变质作用：区域变质的一般较规则，规模亦大；接触变质的复杂，规模较小；3）变质程度：变质浅，保留原岩形态；变质深，则形态复杂；,1 概念及特点 二、特点,4、矿石组构1）变余组构：反映原岩矿的特征组构，如沉积变质形成的条带状、变余条带状、皱纹状构造，细-隐晶结构、变余结构、揉皱结构；2）变成组构：如片状、片麻状、斑杂状、角砾状、脉状、网脉状构造，变晶结构、压碎结构、嵌晶结构；,5、矿石组份：1）自然元素：如自然金，石墨；2）氧化物类：如磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、金红石；3）含氧盐类：如磷灰石、菱铁矿、菱镁矿；4）硅酸盐类：红柱石、矽线石、蓝晶石、蛇纹石、滑石；5）硫化物类：黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿；,1 概念及特点 二、特点,6、主要矿种有：Fe、Au、Cu、P、Ti、Pb-Zn等。,2 形成条件,一、原岩条件二、地质条件三、物理化学条件,2 形成条件,一、原岩条件 1、沉积型原岩建造：含铁变质建造，含铁石英岩建造；2、古火山及火山沉积型原岩建造：含硫化物变质建造，块状硫化物建造，含Au-U变质砾岩建造；3、岩浆型原岩建造：含铃变质建造，含硼钠长石建造。,2 形成条件,二、地质条件 1、地质时代：以前寒武纪变质岩分布最广；2、不同变质相形成不同的变质矿床：,2 形成条件,沸石相：自然铜、铁矿（甘肃镜铁山）绿片岩相：铁矿（山西五台地区）、黄铁矿型矿床（祁连山）、块状硫化物矿床、石墨等。蓝闪石片岩相：硬玉矿床角闪石相：弓长岭铁矿、受变质硫化物矿床、刚玉麻粒岩相：铁矿（辽西、冀东）、磷灰石矿床（江苏东海）榴辉岩相：金红石矿床（江苏）,2 形成条件,三、物理化学条件 1、温度：低温变质相（111450）：前绿片岩相、绿片岩相；中温变质相（400650）：绿帘石角闪石相；高温变质相（600800）：麻粒岩相、角闪岩相。,2 形成条件,2、压力（108Pa）低压（1.52.0108Pa）绿片岩相；中压（2.02.5 108Pa）绿帘石角闪石相；高压（4.24.4 108Pa）麻粒岩相。3、气水溶液 H2O、CO2,3 成矿作用及矿床类型,一、变质成矿作用方式二、变质成矿作用三、矿床分类,3 成矿作用及矿床类型,一、变质成矿作用方式 脱水作用 重结晶作用 氧化还原作用 重组合作用 交代作用 碎裂作用 变形作用,3 成矿作用及矿床类型,1、脱水作用：变质时因温度压力影响而使原岩矿石变成少含水或不含水矿物的过程。如：Fe2O3.nH2O Fe2O3.H2O Fe2O3,3 成矿作用及矿床类型,2、重结晶作用：高温高压下使原非晶质矿物变为晶质、隐晶质矿物逐渐结晶的过程。如：胶黄铁矿晶质黄铁矿，蛋白石石英。,3 成矿作用及矿床类型,3、氧化还原作用：使矿物中发生低价离子氧化为高价离子或高价离子还原为低价离子的过程。如黄铁矿通过氧化作用形成磁铁矿。4、重组合作用：变质时原矿物趋于消失而重新组合形成新矿物的过程。如粘土矿物（高温中压）红柱石，粘土矿物（中温高压）蓝晶石，粘土矿物（中温中压）矽线石。,3 成矿作用及矿床类型,5、交代作用：变质作用宣传弹热液与原岩矿石发生一系列旧矿物被新矿物所取代的过程。6、碎裂作用：当外力超过岩矿石弹性极限时发生破裂而形成角砾状构造、碎裂结构、压力双晶结构等。,3 成矿作用及矿床类型,7、变形作用：浅部岩矿石发生脆性变形而形成裂隙构造；深部岩矿石内部物质塑性流动发生塑性变形而形成同步褶皱。,3 成矿作用及矿床类型,二、变质成矿作用 接触变质成矿作用 区域变质成矿作用 混合岩化成矿作用 动力变质成矿作用 埋藏变质成矿作用 冲击变质成矿作用,3 成矿作用及矿床类型,1、接触变质成矿作用 1）概念：主要是由于岩浆侵位引起围岩温度增高通过重结晶作用和重组合作用而使有用矿物聚集成矿的作用，又称岩浆热变质作用。如煤石墨，灰岩大理岩，黄铁矿磁黄铁矿。2）成矿作用方式：重结晶作用和重组合作用。3）主要矿种：铁、大理岩、石墨、金云母等。,3 成矿作用及矿床类型,2、区域变质成矿作用 1）概念：在广大地区内，由于区域构造运动的影响，一般在高温高压及岩浆活动的联合作用下，使原来的岩矿石经受强烈的改组和改造使有用矿物聚集成矿的作用。2）主要成矿作用方式：重结晶、重组合作用及变质交代作用。3）主要矿种：金（Witwatrsrand）、铁（鞍山式）、铜、铀、磷、菱铁矿、石墨、石棉等。,3 成矿作用及矿床类型,3、混合岩化成矿作用 1）概念：指区域变质作用形成的深层褶皱带变质岩向混合岩浆转化，经各种交代作用使有用物质迁移、富集成矿的过程。2）成矿作用方式：交代作用、重结晶作用。3）成矿作用阶段：主期、中晚期。,3 成矿作用及矿床类型,（1）主期交代重结晶阶段区域变质作用后深部流体或岩石部分熔融成混浆长英质熔浆；硅酸盐矿物重结晶，局部富集成矿（非金属，如云母、刚玉、磷灰石、稀土元素及伟晶岩型矿产）；熔浆的碱质交代，K、Na、Si等带入，Fe、Mg、Ca等带出；形成富Fe、Mg、B等热液。,3 成矿作用及矿床类型,（2）中晚期热液交代阶段 Fe、Mg质交代作用，磁铁石英岩建造富铁矿体；B质交代，富硼建造富硼热液，形成电气石，镁质大理岩硼酸岩。4）主要矿种：Mg、Fe、B、P、U、Cu、Au、REE等。,3 成矿作用及矿床类型,三、矿床分类1、按变质前后岩矿石工艺类型特征 1）变成矿床；2）受变质矿床。,三、矿床分类2、按成矿作用：1）接触变质矿床：湖南鲁塘石墨矿床；2）区域变质矿床：弓长岭铁矿；3）混合岩化矿床：辽宁宽甸硼镁铁矿。,4 大理石矿床,一、概念二、大理石矿床类型 三、主要大理石矿床特征,4 大理石矿床,一、概念 1、大理石：为一种建筑饰面石材。由我国云南大理苍山所产出的一种色泽绚丽、花纹美观的岩石而得名。国内外把具有装饰性能的类似岩石都叫做大理石商品名称。包括各种结晶的方解石、白云石或蛇纹石为主要成分的碳酸盐硅酸盐岩石，可以是灰岩、藻礁灰岩、大理岩、蛇纹石化橄榄石矽卡岩等。,4 大理石矿床,2、建筑饰面石材的商品分类 1）大理石类：大理岩、石灰岩、生物灰岩、蛇纹岩；2）花岗岩类：花岗岩、闪长岩、正长岩、辉长岩、混合岩、辉绿岩；3）板石类：板岩。,4 大理石矿床,二、大理石矿床类型 1、成矿作用 1）沉积成岩作用 2）变质成矿作用（1）区域成矿作用（2）接触成矿作用（3）混合岩化成矿作用,4 大理石矿床,2、矿床类型 1）按原岩及岩性（1）碳酸盐岩型：石灰岩型 白云质灰岩型 白云岩型（2）镁质碳酸盐-硅酸盐型：矽卡岩、橄榄岩 2）按成因（1）沉积型（2）区域变质型（3）接触变质型,4 大理石矿床,三、主要大理石矿床特征 1、沉积（碳酸盐）型大理石矿床我国大理石矿床的重要类型之一,4 大理石矿床,1）原岩类型碳酸盐岩型 石灰岩 杭灰：石炭纪纯石灰岩，浙江杭州石龙山；含化石或特殊构造石灰岩 金玉：黄或浅绿色泥质条带灰岩；红白宝螺：藻礁灰岩，安徽灵壁毛耳山；紫豆瓣：寒武纪紫红色竹叶状灰岩，山东；,4 大理石矿床,白云质灰岩、白云岩 墨玉：含白云质鲕状灰岩；黄河玉：条纹白云岩；苍白玉：白云岩、白云质灰岩，云南大理点苍山。,4 大理石矿床,2）特点（1）主要为浅海相条件下由化学或生物化学作用形成的碳酸盐岩；（2）矿体一般呈厚层状，颜色花纹较稳定，规模大；（3）矿石多为块状、条纹状、条带状、鲕状、竹叶状、豹皮状及各种生物构造，泥晶、亮晶结构；,4 大理石矿床,（4）矿石主要矿物成分为方解石、白云石，主要化学成分CaO、MgO、CO2；（5）可拼性好，层状节理发育，利于开采。,4 大理石矿床,2、变质型大理石矿床我国大理石矿床的重要类型,1）原岩类型：主要为沉积碳酸盐岩型。纯碳酸盐岩 汉白玉：白云石大理岩，北京房山；曲阳玉：太古代大理岩，河北曲阳；雪花白：早元古代白云石，山东掖县；宝兴玉：大理岩，四川宝兴；秋景：大理岩，湖北黄石铁山。含变质的碳酸盐岩 香蕉黄：蛇纹石化大理岩，陕西潼关；金玉；莱阳绿。,4 大理石矿床,2）特点（1）主要由沉积碳酸盐岩层区域变质作用而形成的大理岩；（2）矿体呈巨厚层状，色泽基本一致，规模巨大；,4 大理石矿床,（3）矿石主要为块状、花纹状、条带状、斑杂状、皱纹状、云雾状构造，粗晶、粒状、斑晶结构；（4）矿石主要矿物成分为方解石、白云石，化学成分主要为CaO、MgO、CO2；（5）拼接性较好，层状节理发育，利于开采。,